罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置的制作方法

专利名称：罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矿等矿山立井罐笼承接装置，具体说是一种罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置。
背景技术：
国内外的煤矿或金属矿井采用立井开发方式占大多数，而用立井开发的矿井向井上井下运送人员、材料、设备大多用立井罐笼提升方式，大多数罐笼井采用矿车，平板车载运材料设备，也即罐笼内外有轨对接，有轨运输的方式。少数采用胶轮车运送，也即罐笼内外无轨对接，用无轨运输方式。所谓罐笼承接装置，就是提升的罐笼停于井口或井底水平，承接装置能将罐笼内外轨道沟通，并能将停于罐外的车辆推送至罐内，或将罐内的车辆推送至罐外。现有通过车辆向罐笼内装卸载方式基本上有两种状态
1.悬吊装卸罐笼是悬挂在提升钢绳上，钢绳是弹性件，随着载荷的增加(装)或减少罐笼会下沉或上升。随着井筒深度增加，这种弹性下沉或上升也会加大。一般讲满载时弹性伸长可达井深的0. 6%。左右，即一千米深井，弹性伸长可达0. 6米左右。
提升钢绳除了弹性伸长外，还有塑性伸长，塑性伸长量约为井深的5%。，是在约半年的过程中逐步伸长后趋于稳定的，罐笼与提升绳是通过主绳悬挂装置连接，悬挂装置是有消除塑性伸长措施(通过液压缸)，但并不是随机自动消除塑性伸长而是达到一定量后经人工操作来消除。这样在日常生产过程中，就有少许塑性伸长的影响。另外，还有停罐误差，无论是机停还是人工操作都有停罐误差，一般取士50 mm。在提升过程中，加速、等速、减速、起动、停车都是根据深度指示器的指示高度来操作的，而停车点有两种情况
a.停车点也依靠深度指示器停车，这样井口，井底实际停车点是个变数，与钢绳弹性伸长，塑性伸长及停罐误差有关。弹性伸长与活荷重大小、井深成比例，塑性伸长与钢绳工作时间长短及调绳周期有关，停罐误差与深度指示器误差等及操作熟练程度有关。b.停车点依井底实际“罐位信号”停车。即在井底套架上安装“罐位信号”，当罐笼到达井底指定位置时会发出到位信号，绞车会立即断电制动，这样井底罐笼不管是重载、 轻载或空载也即无论弹性伸长是多少，塑性伸长时多少，每次都是定点停车。虽说是定点停车，但停罐误差还是有的。
2.定高装卸在装卸过程中承接装置能限制罐笼的升降，即承接装置能承受加载或减载的向下或向上的力，使罐内外的轨道基本水平对接，整个装卸过程处于稳定的状态，不升也不降。在现代，绝大多数矿井都采用多绳摩擦轮绞车提升，其特点就是不能“失重”，“失重”就会造成提升钢绳在绞车滚筒上的打滑，造成深度指示器有误差，就会带来麻烦，甚至造成重大事故。活荷重是可以失去的。罐笼自重、提升钢绳重和尾绳等重量成为死荷重。死荷重是不允许减少的。各种承接装置其基本要求就是不能造成失重现象，也就是不管是采用悬吊装卸还是定高装卸，罐笼承接装置都不能让死荷重减少。一般来说，双钩提升情况下，停车后，井口罐笼和井底罐笼应同时装卸，也就是说停车后井口和井底罐笼都要在承接装置可操作范围内。一个提升循环包括净提升时间和休止时间。由于最大提升速度不断提高，有的井达到15m/ s以上，所以净提升时间在提升循环中所占比例有缩小的趋势。而休止时间就包括开闭罐笼承接装置，开闭其他操车设备等(安全门、阻车器、推车机等)的时间，由于承接装置的落后，操车各设备间的不协调，材料车，平板车特别是大型平板车(运送综采工作面液压支架等重型综采设备)装卸时休止时间是较长的。如煤矿设计规范规定，单层罐运送材料重平板车可按40秒计，双层可按88秒计。在一般矿井，这已经和净提升时间达到 1 1的比例了，实际上，休止时间会大大超过设计规范，如有时因塑性伸长加停罐误差超出承接范围，就要发信号二次对罐(慢速提升或下放)，甚至一次装卸中要多次对罐。这样就大大超过了规范要求的时间，使休止时间超过净提升时间，使生产效率低下，所以应改进承接装置，特别是改进深井、大型罐笼的承接装置，减少休止时间，提高生产效率。现有罐笼立井中，井底罐笼承接装置大致有以下几种类型
(一)摇台其基本结构为在井底罐笼的两端各设置一段活动的道轨，以连接罐内外的轨道，活动道轨以罐外连接处为支点，在罐内接轨点处可上下移动一定高度，摇台摇臂所能调节的高度要大于井底提升钢绳弹性伸长、一定的塑性伸长及罐笼停罐误差之和。进车侧摇臂允许有上坡和下坡，出车侧一般只允许有下坡，进车侧坡度一般控制在5° -6°，出车侧下坡一般控制在10°。摇台属于悬吊装卸，依靠深度指示器到达终点停车。其常见结构如图1所示。其优点①装卸载荷时罐笼始终处于悬吊状态，死荷重不会失重。②罐笼运行时，摇台之摇臂是抬起在安全界限以外，停罐后才能落下，所以遇到过捲过速等意外情况时，不会与罐笼发生碰撞而造成事故。但是存在如下缺点①在装卸过程中，活荷重的突然增加或减少，不但产生弹性伸长或缩短，还会使钢绳产生上下弹性震荡，特别是井越深，活荷重越重，摇臂越长， 震荡危害越严重，甚至有因摇臂震荡使矿车在摇臂上掉道的事故发生。有些摇台就配置了液压缓冲缸，有一定效果(如图1所示)，但休止时间有增加，重载，轻载不易调节。②随着矿井大型化，深井化，井底摇台越来越成为重型设备，耗费动力也大，事故与维修量都增大。③ 休止时间相对较长，因为罐到位后才能落摇台，装卸完后又要起摇臂，如双层装卸或多层装卸，每层都要起落一次，重型摇臂都在3000 mm以上，这就增长了推车行程。不但推车机结构重量增加，推车行程和返回行程的休止时间也增加了。摇臂调节高度只能包含有限的塑性伸长和停罐差(弹性伸长必须全包含)，一旦塑性伸长或停罐误差超出，摇臂不能适应，就要二次对罐，生产中会看到一次装卸数次对罐。使摇台作为罐笼承接装置时，上、下人员也必须起落摇臂，否则人员无法进出，即使只有1人，也要起落笨重的摇臂。(二)卡罐器卡罐器在国外矿井用的较多，国内有少量的矿井在用，其基本机构及使用过程如下
罐笼每层底盘上有四个凸块，采用定高装卸，按井底罐位信号停车。在井梁上对应每个凸块，设有两组卡爪，即上卡爪与下卡爪。共有四个上卡爪，四个下卡爪，分别用八只小小型液压缸驱动。当罐笼到达井底，采用定点停车，停在罐内外轨道基本对平位置时，经操作八只卡爪同时伸出，上、下卡爪之间间距，使凸块有士 50 mm的间隙，即罐笼有士 50 mm的停罐误差。罐内外轨道会有士50 mm的高差，直接进出车有困难，所以设置卡罐器，一般仍须配置摇台(见图2)，装卸较轻的车辆时，只用摇台；装卸重型平板车时，摇台和卡罐器同时使用。因为使用卡罐器时，提升系统井底采用定点停车，这样井底侧提升绳的弹性伸长和塑性伸长都要转嫁到井口侧，井口承接装置要能适应。当空罐到井底装载重型设备平板车上井时，重型平板车经摇臂被推入罐笼，罐笼因弹性伸长通过凸块压在四个下卡爪上，这时经操作，摇臂抬起，上卡爪收回，发提升信号， 罐笼即向上提升到井口，罐上提后，再经操作，收回下卡爪。当重载罐笼到井底，先搭上摇台，开动推车机，重平板车推出罐笼后，也因提升绳弹性伸长消除而缩短。罐笼被压在上卡爪上，这时，井底先抬起摇臂，同时发信号，罐笼低速短距离下放，等罐笼都脱离上卡爪时， 经操作收回上卡爪，发信号提升，等罐走后，操作收回下卡爪。如果是又装又卸，等装卸完后，如果罐压下卡爪，则收回上卡爪，发信号提升收回下卡爪；如装卸完后，罐压上卡爪，则发信号慢降罐笼到脱离上卡爪后，收回上卡爪，再发信号提升后收回下卡爪。该卡罐器的优点①装卸作业中，罐笼加载或减载后，不会产生相当幅度的震荡， 这是最大的优点。即在深井中，保证重型设备平稳地装卸是卡罐器最大的优点。②装卸作业中，对提升绳来说，变化的只是活荷重，死荷重不会“失重”。③卡罐器的结构不太笨重，在无载下动作，驱动力较小。因为可将摇台调节高减小，所以可将摇台结构减轻。其缺点是①对于单纯的摇台来说，多了一套设备，操作上要繁琐些，休止时间要增加，特别是向井下运送重型设备时，罐笼会压向上卡爪，会多了一套向下的“沉罐”的动作。②井底的弹性伸长，塑性伸长要转嫁到井口承接装置上，所以井口调节高要增大，摇臂要增长，重量要增大。③上下人时，也要操作摇台增加休止时间。(三)支罐机支罐机一般是专为重型设备平板车使用，一般材料，设备车，矸石矿车等仍用摇台。用支罐机承接的罐笼每层具有两层盘体，即所谓死底盘、活底盘。死底盘和立柱连在一起，各层死底盘、顶盘和立柱构成罐笼本体。各层活底盘架于死底盘之上，活底盘铺有钢轨，并铺满钢板(站人)，两端略长于死底盘，以备托爪承托。罐笼本体始终处于悬吊状态，罐笼根据深度指示器停车。支罐机由托爪、导轨及液压驱动缸组成(见图3)。一般有四组托爪，四组导轨，四组液压缸组成一个罐笼的支罐机，也可用两组液压缸通过横梁驱动四组托爪在四组导轨上运动，导轨呈曲线形，托爪被抬起时可托起活底盘，降下时托爪沿导轨降至限界外，不影响罐上下。液压缸行程要大于弹性伸长、塑性伸长及停罐误差之和。当罐笼运送重型设备车至井底水平时，按深度指示器停车，停于轨面以下。这包括钢绳的弹性伸长、塑性伸长、予留间隙、停罐误差。操作液压缸抬起活底盘，底盘上的轨面正好与罐外轨面对平，抬起活底盘，死底盘也跟着抬起，但只升起弹性伸长，两底盘间还有一段间隙。也就是说予留间隙和塑性伸长和停罐误差，即使塑性伸长和停罐误差为零，因予留间隙，两底盘也不会分不开。
当罐笼下至井底运送重型设备车上井时，按深度指示器停车，停于轨面下较浅的位置，因活底盘自重弹性伸长很少，只包含予留间隙、塑性伸长及停罐误差的距离，操作液压缸抬起活底盘后，两层底盘间距和重型设备下井时基本一样，仍是予留间隙和塑性伸长和停罐误差，只是每次停罐误差稍有不同而已。活底盘抬起后，就可以操车，将罐内设备车推出罐外，或将外部设备车推入罐内或同时将罐外设备车推入、罐内设备车推出，即置换装卸完毕，可操作支罐机，将活底盘降下， 再提升。设支罐机的罐笼两端，本可以设固定轨道相接的，这样就不管什么车型，重型，轻型都用支罐机，如是轻型平板车，或是空矿车，则嫌操作复杂，休止时间加长，不如摇台轻便， 于是就设两种承接装置，既有摇台又有支罐机，但摇台只单独承接轻型设备车，其调节高可减少，摇臂可减短，重量可减轻。支罐机的优点①装卸载时死荷重不会失重。②支罐机及托爪停在限界以外，而且是在停罐以后才开始动作。遇到提升中过捲、过速等情况时，不会与罐笼发生碰撞事故。 ③装卸载时与提升绳已脱开，不会产生弹性震荡。④二次对罐机会较少。其缺点是①支罐机液压缸行程除要包含重型设备弹性伸长、塑性伸长、予留间隙、停罐误差外，还要包含托爪变轨至限界外所需高度，所以行程较长，所托重量是重型设备车(大型矿井一架综采支架就可以达30t-40t)，也是较重的，所以较轻型的设备车，材料车，矿石车等用支罐机装卸就显得笨重而浪费，所以还得摇台。就有两种承接装置共用情况，设备较庞大，维修量也较大。②每层罐笼盘体，除死底盘外，要加一层活底盘，和普通罐笼相比，结构稍复杂，高度稍大，重量稍重。③休止时间比单纯摇台要有所增加( 8秒-20秒)。④上下人员时也要动用摇台。(四)类似支罐机的罐笼承接装置
如中国发明专利申请《双补锁定回转自动换层摇台及托罐方法》(申请号 200910028725. 0 ；申请公布号CN101704467A)所公开的罐笼承接装置(见该专利说明书附图1)，具有回转型托爪，托爪有驱动机构及缓冲机构，上部有短臂摇台，摇臂与托爪联动，罐笼应按照深度指示器停车，如是重罐会停在井底轨道水平以下，操作驱动机构，托爪抬起罐笼，同时摇臂落下，沟通罐内外轨道，即可以进行操车，完成后再操作驱动机构回动，使摇臂抬起，托爪落下，再发信号提升。与支罐机对比支罐机托爪行程要包含弹性伸长，予留间隙，停罐误差及托爪变轨至限界外高度，其有效托载行程，实际是个变数。因停罐误差就是个变数，一般在士50范围内变化。塑形伸长也是变数，新绳塑性伸长增长快，旧绳增长小。一般使用半年后趋于稳定， 塑性伸长趋于零。不管怎么变化，其有效托载行程都大于弹性伸长是肯定的，但由于托爪托起的只是活底盘，活荷重。活底盘与罐笼脱开，主绳失去的只是活荷重，而死荷重在任何情况都不会“失重”。本设备托爪托起的是整个罐笼，所谓“双补”即补偿弹性伸长同时补偿塑性伸长而实际上托爪的有效行程需大于弹性伸长，最大塑性伸长及最大停罐误差之和。不管怎样托起的有效行程一般都大于弹性伸长，也即是托力大于活荷重，也就是有一部分死荷重被托而在主绳上“失重”，这对摩擦轮提升机来说是不允许的。由于停罐误差和塑性伸长的不确定性，每次提升的“失重”，也是不等的，甚至由于失重造成的轻微“打滑”，而致深度指示器误差小而不易察觉，会使弹性伸长托起不够，操车后，打开摇臂提升绳会突然缩短而震荡。该装置的优点①一般不会发生弹性震荡。②托爪和摇臂在常开状态，罐到位停止后才托起和落下，所以过捲时在此不会发生碰撞类事故。其缺点是①托罐行程一般大于弹性伸长，这几乎是每次装卸车都会使主绳部分失重，造成或多或少的“打滑”机会，是摩擦提升不允许的。该项设备最大托起力设计达1000KN，而活荷重现阶段没有这么大(最大约 300 400KN)，剩余托起相当大的死荷重。②每次打开托爪和摇臂时罐笼大多要下沉一定量，偶尔会上缩一定量，而既不下沉也不上升原地不动的是几乎没有，这就说明该承接装置在装卸过程中大多数情况会使罐笼失重，也有少数情况不能完全托起活荷重，也说明该装置要强调缓冲释放罐笼，因为没有缓冲，平稳释放也会造成弹性有害震荡，这样每次装卸先缓冲抬起托爪，再缓慢放下托爪，才能提升，休止时间肯定加长。③由于摇臂和托爪是联动绑在一起，不能分开独立驱动，即使轻罐，空罐下井或上井，也要跟重罐同样程序，使能省休止时间的也不能省。④该装置中有摇臂，有托爪且托力巨大，超过活荷重，所以液压驱动能量消耗较大，还有阻尼缸，负荷也相当大，经常在重负荷下工作，维修量也大。(五)卡罐缓冲摇台
是一种针对摇台在井底装卸中产生有害震荡而设计的一种设备，如中国发明专利 《一种利用立井罐笼提升的稳罐机构及稳罐装置》(专利号200810020506. 3，授权公开号 CN100532M0C)。用类似于摇台摇臂的两稳罐臂连接两稳罐臂的横梁，铰接在横梁底下的垂直缓冲油缸(或气缸)，以及固定在稳罐臂的所谓捕捉器构成稳罐机构，捕捉器就是用小液压缸(或气缸)驱动的插销。采用定点停车，不管是重罐空罐，通过罐位信号，将罐停于罐内外轨面保持水平对接的位置，操纵小油缸，驱动插销插入罐笼底盘上所开的插销孔而锁住罐笼位置。有两种实施方案
方案1 (见中国发明专利《一种利用立井罐笼提升的稳罐机构及稳罐装置》说明书附图 5)设置常规摇台及稳罐装置两套设备共同使用。罐到位后用稳罐机构中的捕捉器锁住罐笼后再放下摇臂，进行装卸车作业。作业完成后，先抬摇臂，缓冲缸起缓冲作用，缓慢向下或向上释放弹性伸长。释放完成后，应抽出插销，发信号提升。方案2 不另设摇台，就在稳罐臂上铺轨，铺钢板，进出车，上下人。定点停罐就是将弹性伸长，塑性伸长转嫁给井口承接装置，但停罐误差还是有的， 如果罐笼底盘上的插销孔内径只比插销外径大4-5mm，则可能停罐后因误差而插销插不进孔去，需二次对罐，甚至多次反复对罐也不容易插进去，就需要插销孔内径比插销外径更大些，一般停罐误差取士50mm，也就是要孔内径比插销外径大100mm，这样方案2中，罐内外轨道面误差会在士50mm间反复出现，在这样高差下进出车是行不通的，所以方案2是不可取的。方案1是用独立的摇臂搭接在罐内轨道上，用摇臂小的上下坡来消除对接轨道的高差。 所以2方案中，只有方案1是可行的。其优点是①能吸收大部分有害弹性震荡。②不会使罐笼失重。③过捲不会发生碰撞。缺点①用缓冲缸上下缓冲行程来吸收提升钢绳的弹性缩短或弹性伸长与卡罐器将罐笼卡在钢性上下卡爪上，用钢绳本身的提升或放下来释放弹性伸长对比
a.卡罐爪结构简单，操作简单，缓冲缸加捕捉器结构相对庞大，操作繁杂。b.休止时间卡罐器短，缓冲缸相对加长。c.维修量卡罐器少，缓冲缸相对较大。②.由于采用定点停罐，弹性伸长，塑性伸长要转嫁井口承接装置，使之调节高加大，结构加大，重量也加重。综上所述，国内外罐笼立井承接装置有多种基本型式及改进变异型式，但随着井深不断加深，千米井经常出现，载荷不断加大，40t以上的综采支架要通过罐笼运送，就显出井底罐笼承接装置的不足和落后①往往多套设备混合使用，如摇台加卡罐器、摇台加支罐机、摇台加托罐爪、摇台加卡罐缓冲缸等重型设备需要两种设备配合使用。轻型设备可以只使用摇台，而有的设备也要两种设备共同使用，这就使操作程序增多繁琐，设备品种增多，维护量增多。②休止时间增加，增加因素有a、设备增多，每种设备的伸出，收回都要时间。b、深井弹性伸长增大。有些装备是用设备的动作来吸收弹性伸长，所以缓慢的，长行程的动作要增加时间。C、深井塑性伸长，停罐误差，深度指示器误差等不确定因素不容易控制，罐到位后或在操作中超出承接范围，需要对罐，甚至多次对罐。③设备重量增大，能耗增大，如摇臂需三米以上，活荷重40t以上，调节高Im以上(如支罐机等)，最大单台功率达 20-30kwo如何研制一种新型承接装置，在现有多种型式中吸收其优点摒弃其缺点，综合起来得出
①对于弹性伸长不用装置的动作来吸收，用提升系统的上升，下放来释放。②不用悬吊状态装卸，而用钢性支撑状态装卸，避开弹性有害震荡，平稳装卸。③不用单层底盘的普通罐笼而用带活底盘的双层底盘罐笼。一是可以保证死荷重不失重。二是只和活载荷打交道避开超过活载荷的能耗。④不采用带有上下间隙的卡罐爪，因为罐内外轨道不能完全对平，还要靠摇台搭接，也不采用停罐后的托罐爪上升托罐，那样既耗能又耗时间，而采用动态固定托罐爪，托罐笼活底盘。为防止过捲或超速暾罐，保证安全运行，托罐爪(托爪)取常收回状态，仅在下放循环末端爬行段极短时间伸出，如遇到全速过捲、一般速度过捲、慢速到达终点但不是等速爬行等情况，托罐爪都不伸出；如爬行段伸出托罐爪后，过停点不停，继续以爬行速度过捲，则会自动收回托爪，放下活底盘。在提升循环开端，死底盘通过小间隙(60-80mm)以低速，弹性伸长及两盘间缓冲垫为缓冲，提起活底盘，然后立即使托爪收回，所以在不论上提或下放循环中，托爪伸出所占高度比例是极少的，各种可能出现的危险都采取技术措施避开了。⑤不采用停罐后用大动力设备带着载荷收放笨重的承接装置，而采用在下放循环末端和罐笼联动伸出装置，在提升循环开端收回装置，动态收放，停罐后立即可以操车(装卸)，承接装置所占的休止时间为零。⑥罐笼和承接装置联动的动力来源于罐笼的重力。不取整个罐笼的重力，只用活底盘和活载荷的重力。一般情况下，托爪的伸出与回收都在无载荷状态进行，所以耗费重力是很小的，但也不取自死荷重，保证不失重，只取自活荷重。在下行以爬行速度过捲时，可能带有重载荷，因为采用滚动结构即使是40t以上的载荷，耗费重力也只是几百斤级的，此时活底盘上有40t以上的载荷压着，重力来源不成问题。理想的承接装置应达到如下效果
①无论轻重设备，都用这样一套装置，都用联动操作，不用人工操作。②各种车辆都在罐内外轨道真正平接又是刚性支撑状态下装卸。平稳安全。
③承接装置所占的休止时间为零。为高效提升铺平道路。④不另设驱动装置，联动耗能也最小，实现低碳承接装置。⑤重量要最轻。⑥提人信号发出，托爪自动伸不出来，不用搭接和回收摇台，提人效率也会提高。

发明内容
本发明所要解决的问题，在于克服现有技术存在的缺陷，根据理想的承接装置的要求，提出了一种罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置。本发明罐笼立井托接活底盘型罐笼(带有活底盘的罐笼)承接装置，包括托罐爪组、联动杠杆系、支撑结构组成。支撑结构设置在与活底盘型罐笼两端相对的井底峒室底板上(当是多水平开拓时，井底峒室底板是指各水平的峒室底板)且位于轨面以下，托罐爪组设于支撑结构上且位于井底峒室轨面以下，每个罐笼两端相对的井底峒室底板上至少各设一组托罐爪组。本发明罐笼承接装置适用于带有活底盘的单层或多层罐笼，罐笼的每层死底盘上都加设活底盘。死底盘与立柱顶盘、首尾绳相连，形成死荷重，不可失重。活底盘与载荷都为活荷重，可在装卸时增加或失去，活底盘长度比死底盘略长，上面铺有钢轨，可进出车辆，活底盘铺满钢板，可上下人员。活底盘位于死底盘之上，可向上移动一段距离，与死底盘脱开。联动杠杆系依靠与罐笼位置的联动来驱动各组托罐爪组的托爪同时伸缩，各组托罐爪组的托爪都伸出时，托住活底盘，都收回时，罐笼无障碍上下运行。所述托罐爪组，由托爪、滚轮、移动小车构成，滚轮设置在移动小车上，托爪的根部铰接在支撑结构上；托爪前部铰接支撑连杆，支撑连杆另一端与滚轮轴配。所述联动杠杆系，由联动杠杆、上复位杠杆、连杆、杠杆、传动杠杆构成，上复位杠杆位于联动杠杆之上，联动杠杆的一端与上复位杠杆一端共轴，且联动杠杆与上复位杠杆保持设定的夹角不变；联动杠杆中部与连杆上端铰接，连杆的下端与杠杆的一端铰接，杠杆的另一端与传动杠杆的下端固定，杠杆与传动杠杆保持设定角度不变。所述传动杠杆上端与移动小车铰接。所述联动杠杆，联动杠杆杆身头部设有伸缩杆头，套在联动杠杆杆身的端部；伸缩杆头的内腔与联动杠杆杆身之间装有压簧；伸缩杆头上固定有一根牵引钢绳，牵引钢绳与重锤相连；重锤下侧方设有转轴托杆，转轴托杆的一端置于重锤的下面，另一端设有衔铁， 衔铁下方设电磁铁，电磁铁通电，吸回衔铁，通过转轴托杆托起重锤，伸缩杆头才能依靠压簧的弹力伸出。所述罐笼活底盘的端部设有联动杠杆压块，联动杠杆压块的底面与罐笼死底盘的底面处于同一水平。这是由于联动杠杆系要放在轨面以下的缘故。虽然联动杠杆压块的底面已达死底盘高度，但联动杠杆压块是从活底盘伸下的结构中的一部分，是和活底盘构成整体的。联动杠杆的伸缩杆头伸出时，恰好位于联动杠杆压块的底面。本发明适用于活底盘型多层罐笼的改进方案是在上述技术方案的基础上，增设如下机构
所述联动杠杆系增加下复位杠杆和下复位连杆，下复位杠杆中部设固定轴，一端与下复位连杆上端铰接；下复位连杆的下端与杠杆铰接。在罐笼活底盘的端部设下复位杠杆压块，下复位杠杆的端部位于下复位杠杆压块下面。本发明罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置和现有各种已知井底罐笼承接装置相比，具有的优点
1.节能；
a.设备总量轻，伸出和缩回都是在空载下，或是在重载帮助缩回状态下运动。运动体又都采用滚动和杠杆传动，所以能耗很低。b.没有电动、气动、液动的驱动装置，承接装置的动作依靠杠杆系和罐笼活底盘的联动，也即靠活底盘的势能来提供。因为能耗很小，在提升系统甚至可以忽略不计。联动杠杆的伸出杠杆杆头是靠电磁铁驱动的，但动作一次的能耗也只是10公斤X0. Im以下。c.本承接装置不需要设置摇台，装卸车辆时罐内外轨道水平对接，装罐推车机进退行程都可缩短，能耗也可降低。上下人员时，有摇台的承接装置，必须起落摇臂，既耗时又耗能。本承接装置没有摇台，像普通电梯一样，停罐后直接进、出人员，省掉起落时的能耗。2.省时；
a.本承接装置在提升循环的末端和始端伸收托爪，也就是在动态中靠杠杆系与罐笼活底盘的联动来完成承接装置的操作。运行的罐笼一停下来，立即可以进行操车。承接装置本身所占用的休止时间为“ 0 ”。b.本承接装置采用井底定点停车。只有塑性伸长转嫁井口，弹性伸长不介入定点停车，不存在承接装置因停罐误差超出承接范围，而需要二次对罐，甚至多次对罐儿浪费时间。c.装卸作业是在活底盘被刚性支撑并已脱离提升钢绳状态下进行，装卸过程和装卸前后，都不需要另加吸收钢绳有害震荡的缓冲装置而增加休止时间。3.结构简单
无论是重载或是轻载，都用一套承接装置，都用联动操作，不用人工操作。程序简单，操作简单，不用手忙脚乱，就能快速装卸各种不同载荷。4.安全；
a.这里说的安全是指承接装置会不会与被承接罐笼发生碰撞的因素。其他承接装置是在运行的罐笼停下来以后再去操作使之承接罐笼的，操车完成后先解除承接再发提升信号。这种程序本身应该是安全的，但本承接装置是在动态中承接，就存在一定风险。虽然提升系统绝大多数情况会按预定的速度图运行，但不能排除有发生过卷、过速，不按速度图运行的事故可能。动态承接有很大的优点，会为高效提升铺广道路。但能否避开风险？本发明所指安全就是在高效与风险并存的情况下，采取措施消除一切可能想到的风险，即在高速过卷、低速过卷、超速，一切不按速度图运行的情况下不承接或解除承接，达到与停罐后承接同样的安全。b.只承托活底盘，所以提升系统重量(死荷重)不会失重。


图1、是现有技术的摇台结构示意图。其中标记101是摇臂，102是驱动装置，103 是缓冲缸，104是罐笼边缘线。
图2、是现有技术的卡罐器结构示意图。其中标记201是上卡爪，202是下卡爪， 203是驱动缸，204是罐笼底盘上的凸块。图3、是现有技术支罐机结构示意图。其中标记301是罐笼活底盘，302是罐笼死底盘，303是托爪，304是托爪滑动曲轨，305是液压缸。图4是本发明罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置总体布置立面示意图。图5是图4俯视方向示意图。图6是图4侧视方向示意图。图7是本发明装置的托罐爪组结构示意图。图8是图7的左视方向示意图。图9是图7的A-A剖面图。图10是图7的B-B剖面图。图11是联动杠杆系示意图。图12是联动杠杆结构示意图。图13是图12俯视示意图。图14是图5I-I剖面示意图(局部)，是活底盘压联动杠杆的联动杠杆压块结构示意图。图15是图14的右视示意图(局部)。图16是图5II-II剖面示意图(局部)，是活底盘压下复位杠杆的下复位杠杆压块结构示意图。图17是图16的右视示意图(局部)。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。本发明罐笼承接装置由托罐爪组、联动杠杆系、支撑结构、罐笼活底盘压块组成。 支撑结构设置在与活底盘型罐笼两端相对的井底峒室底板上且位于轨面以下。托罐爪组设于支撑结构上且位于井底峒室轨面以下，每个活底盘型罐笼两端各设二组托罐爪组，两端共设四组托罐爪组。本发明采用的活底盘型罐笼(简称罐笼)，可以是单层罐笼，也可以是多层罐笼，罐笼的每层的死底盘上都加活底盘。死底盘与立柱顶盘、首尾绳相连，形成死荷重， 不可失重。活底盘与载荷都为活荷重，可在装卸时增加或失去，活底盘长度比死底盘略长， 上面铺有钢轨，可进出车辆；铺满钢板，可上下人员。活底盘位于死底盘之上，可向上移动一段距离，与死底盘脱开。每个罐笼四组托罐爪都伸出时，可托住下降罐笼的活底盘，都收回时，罐笼可无障碍的上下运行。图4、5、6是本发明罐笼承接装置总体布置示意图。1是托罐爪组，每个罐笼每端有二组托罐爪组，每个罐笼两端共有四组托罐爪组。2 是联动杠杆系，依靠各杆与罐笼位置的联动来驱动托罐爪组1的托爪701的伸出与收回。每个罐笼两端的二组托罐爪组共用一组联动杠杆系，即一组联动杠杆系控制二组托罐爪组。 3是支撑结构，支撑结构式是在轨面以下井梁为基础的一些短梁和短立柱组合，托罐爪组1 即安装在支撑结构上，联动杠杆系2的轴与轴承也固定在支撑结构上。4是罐笼的活底盘， 上面铺设有轨道，所以通过罐笼提升运送的载荷都进入活底盘，托爪伸出后，就能托住活底盘，使之与死底盘分开。5是罐笼的死底盘，与立柱、顶盘、首尾绳悬挂装置连成一体，构成整个提升系统死荷重的一部分。死荷重在摩擦轮绞车提升中是不允许“失重”的。如图7、8、9、10所示托罐爪组1的结构。701是托爪，其根部套在轴702上，轴702 装在轴承703中，轴承703固定在支撑结构3上。托罐爪701前部铰接支撑连杆705，支撑连杆705下端套在轴707上，轴707中间套有滚轮706，最外侧还套有一对连杆708，连杆 708另一端套在轴709两端。轴709中间穿过移动小车710上部的轴孔。小车710前部铰接一对连杆711，连杆711另一端与联动杠杆系的传动杠杆713相连，传动杠杆713另一端套在轴716上(以下都属于联动杠杆系)，轴716是一根长轴，套有两根传动杠杆713。每根对应每个罐笼端的两组托罐爪组。轴716是支持在两个轴承715中，轴承715是固定在支撑结构3上。714是两组锁销，用于限定托爪抬起位置和收回位置。图11是联动杠杆系示意图，所述联动杠杆系，由联动杠杆111、上复位杠杆112、连杆114、杠杆113、传动杠杆713构成。同时，包含了下复位杠杆116和下复位连杆115。其中，117是死底盘边缘线，118是活底盘边缘线，119是井底设备边界线。联动杠杆111与上复位杠杆112，两者组合一起用一个支点，即用一根轴，且两者保持角度不变。其中联动杠杆111是使托爪伸出的，如图12、13所示，联动杠杆111头部有伸缩杆头121，是套在联动杠杆杆身122的端部，伸缩杆头121的端部装有滚轮，其内腔与联动杠杆杆身122之间装有压簧124。压簧IM是使伸缩杆头伸出的，联动杠杆杆身122上装有两侧防脱卡125，防止伸缩杆头121从杆身弹出。伸缩杆头121上部中间固定有一根牵引钢绳128，通过杆身上的滑轮127与重锤1 相连。依靠重锤的力，伸缩杆头121是经常缩回的。重锤1 下侧方设有转轴托杆125，转轴托杆的一端置于重锤129的下面，另一端设有衔铁126，衔铁1 下方设电磁铁123。只有电磁铁123通电，吸回衔铁126，通过转轴托杆125托起重锤129，伸缩杆头121才能依靠压簧124的弹力伸出。联动杠杆中部与连杆114上端铰接，连杆114的下端与杠杆113的一端铰接，杠杆113另一端固定在轴716 上，轴716上还固定两根传动杠杆713，杠杆113与传动杠杆713保持设定角度不变。下复位杠杆116中部设固定轴，一端与下复位连杆115上端铰接；下复位连杆115 的下端与杠杆113铰接。图14、15是显示罐笼活底盘上压联动杠杆111的联动杠杆压块141的位置。联动杠杆压块141的底面已超过活底盘4而达到死底盘5的底面。这是由于联动杠杆系要放在轨面以下的缘故。虽然联动杠杆压块的底面已达死底盘5高度，但联动杠杆压块141是从活底盘4伸下的结构中的一部分，是和活底盘4构成整体的。联动杠杆压块141设置在活底盘上沿宽度方向的位置，如图15所示。联动杠杆压块141下面压联动杠杆111 (只有联动杠杆111的伸缩杆头121伸出时，伸缩杆头121才会位于联动杠杆压块141的底面下)。 上复位杠杆112压在联动杠杆压块141上面。图16、17显示的是活底盘上压下复位杠杆116的下复位杠杆压块142的结构及位置。下复位杠杆压块142也处于死底盘高度范围，比联动杠杆压块141略高，宽度方向处于活底盘最外侧。下复位杠杆压块142虽然处于死底盘高度，但也只属于活底盘的一部分。 为保持下复位杠杆压块142底面朝下的状态不变，在死底盘上设有下复位杠杆压块142的压块导轨161。下复位杠杆压块142上部铰接有压杆162，压杆162上粗下细，活底盘底部凸块上有粗孔，可通过压杆上粗径，死底盘上的压块导轨161导孔较细，可通过压杆162上细径但不能通过粗径。压杆162顶部凸缘下面和活底盘底部凸块上面之间固定有两根拉簧 163。压杆162顶部凸缘在与安装拉簧相对的另两侧装有导轨164，下复位杠杆压块142的特点是当活底盘被托起时，下复位杠杆压块142下面所受压力通过压杆162、拉簧163可传至活底盘本体。当活底盘被托罐爪托起，活底盘与死底盘分开一段距离时，下复位杠杆压块142与死底盘的相对高度基本不变。分开的一段距离由压杆下降所补偿，此时下复位杠杆压块142下面如受有压力，同样会通过压杆、拉簧只传至活底盘。下面是罐笼到达井底，具体承接罐笼的过程
一般罐笼提升具有5阶段速度，即1.起动加速段、2.等速段、3.减速段、4.低速爬行段、5.减速停车段。不管是双钩提升还是单钩提升，井底的承接装置都是承接向下运行的罐笼。临近终点时，一般都要处在低速爬行状态。但在事故情况下，也有可能全速通过终点、半速通过终点、减速通过终点、低于爬行速度临近终点，这些都是异常状态，不允许承接罐笼。因为在异常速度下承接，会对罐笼和承接装置造成或大或小的损毁和提升系统造成意想不到的事故。为此，本承接装置需要一种速度保护只有按运行速度图，以预定爬行速度通过临近终点的预定地段，才能发出速度信号，使联动杠杆杆头伸出，从而使托罐爪伸出。具体做法是在活底盘上(或在靠近活底盘的死底盘上)安装一个速度标志，在井底套架上相当于低速爬行段位置上按一个测速计组，测量下降的罐笼通过测速计组的速度，只有按预定等低速通过时才会发速度信号使杆头伸出，其他按全速、半速、加速、减速、超低速等非预定速度通过都不会发速度信号。罐笼上升时即使也按预定等低速通过，因为是反向测速，也不会发速度信号。速度信号能使电磁铁123吸引衔铁126，带动转轴托杆125，抬起重锤129，使伸缩杆头121迅速伸出。(二)本承接装置要求按罐位信号定点停车，因为罐笼有活底盘，定点停车时，活底盘与死底盘分开一段距离，活底盘又被罐外托爪托住，所以一切活荷重都与罐笼及提升系统脱开。由活荷重引起的弹性伸长，在提升过程中被吸收，所以在定点停车时转嫁给井口承接装置的只有钢绳塑性伸长。(三)当带有载荷的罐笼或空罐向下运行。并以正常的预定速度图运行。到达临近终点的低速爬行段将会发出速度信号。使电磁铁123通电，伸缩杆头121伸出。活底盘上的联动杠杆压块141底面压迫联动杠杆111回转，并通过连杆114、杠杆113、轴716带动传动杠杆713回转，从而使移动小车710移动，托爪701伸出。罐笼继续低速下降，活底盘底面与托爪面接触并被托住。此时，下复位杠杆116随联动杠杆111的转动而翻转至水平状态，下复位杠杆116的杆头刚好上贴在下复位杠杆压块142的底面。罐笼继续下降，活底盘与死底盘分开一段距离后，罐笼遇罐位信号点而停车。此时，被托住的活底盘上的轨道正好与罐外固定轨道水平对接。无须再进行任何操作，立即可进行操车作业，也即装卸作业。完成后即可发提升信号上提罐笼。由于活底盘与死底盘分开距离很短(一般IOOmm以下)启动时速度从零开始，速度很低，有钢绳弹性伸长作缓冲。死、活底盘间又有弹性缓冲，所以死底盘带起活底盘时会很平稳的。上提过程中，联动杠杆压块141的上面会碰上复位杠杆112 而使联动杠杆111反向回转。从而使托爪701收回。保持常收回状态。联动杠杆压块141 碰上复位杠杆112是在死底盘带起活底盘之后，也即上提循环中。先提起活底盘，后收回托罐爪。
(四)以上是单层罐笼的下运井底动态承接、操车。然后发信号上提动态收回托罐爪的过程。如果是多层罐笼，多层装车则也是最下层先承接，和单层罐程序相同。所不同的是单层罐装卸完毕后是发信号提升，也即新的提升循环开始，而多层罐最下层装卸完毕后是发信号低速爬行下降，此时下复位杠杆压块142 (见图16、17)会下降压迫下复位杠杆 116 (见图11)回转。通过下复位连杆115、杠杆113、轴716，使传动杠杆713反向回转，也即使已伸出并托住活底盘的托爪缓慢收回，活底盘也缓慢与死底盘合拢。当下复位杠杆116 被下复位杠杆压块142压转到位后联动杠杆111就复位至常态，处于水平位置，但伸缩杆头 121是缩回的，罐笼继续下降，当上层活底盘通过测速点时，如果是预定的等低速爬行，就会发速度信号使伸缩杆头121伸出，(如果高于、低于预定速度或非等速都不会发出速度信号)，罐笼上层活底盘的联动杠杆压块141就会压转联动杠杆111，使托爪伸出，罐笼继续下降，托爪托住活底盘，罐内外轨道水平对接，再下降，死底盘与活底盘分开预定一段距离后， 上层死底盘遇井底罐位信号点而定点停车，可立即进行上层操车。完毕后如果还有第三层， 就发信号低速爬行下降。如果没有第三层，就发信号上提，循环的开端就会先缓慢合拢死、 活底盘，抬起活底盘，然后收回托爪。如果每层活底盘被托起后，死、活底盘分开预定距离，该层死底盘过罐位信号点而不停车，即以爬行速度过卷时，下复位杠杆压块142也会压转下复位杠杆116，使托爪缓慢收回，活底盘与死底盘缓慢合拢，承接装置不会与提升系统发生事故。下复位杠杆的设置，除了上述作用外，当罐笼以爬行速度过卷时，可以使活底盘复位，起到了过卷保护装置的作用。
权利要求
1.罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置，包括托罐爪组(1)、联动杠杆系(2)、支撑结构(3)组成；其特征是所述支撑结构设置在与活底盘型罐笼两端相对的井底峒室底板上且位于轨面以下，托罐爪组设于支撑结构上且位于井底峒室轨面以下，每个罐笼两端相对的井底峒室底板上至少各设一组托罐爪组；所述联动杠杆系依靠与罐笼位置的联动来驱动各组托罐爪组的托爪(701)同时伸缩，各组托罐爪组的托爪都处于伸出状态时，托爪托住活底盘，托爪都处于收回状态时，罐笼无障碍上下运行。
2.根据权利要求1所述罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置，其特征是所述托罐爪组，由托爪(701)、滚轮(706)、移动小车(710)构成，滚轮设置在移动小车上，托爪的根部铰接在支撑结构上；托爪前部铰接支撑连杆(705)，支撑连杆另一端与滚轮轴配。
3.根据权利要求2所述罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置，其特征是所述联动杠杆系，由联动杠杆(111 )、上复位杠杆(112 )、连杆(114)、杠杆(113 )、传动杠杆(713 )构成， 上复位杠杆位于联动杠杆之上，联动杠杆的一端与上复位杠杆一端共轴，且联动杠杆与上复位杠杆保持设定的夹角不变；联动杠杆中部与连杆上端铰接，连杆的下端与杠杆的一端铰接，杠杆的另一端与传动杠杆的下端固定，杠杆与传动杠杆保持设定角度不变；所述传动杠杆上端与移动小车铰接。
4.根据权利要求3所述罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置，其特征是所述联动杠杆(111)，联动杠杆杆身(122)头部设有伸缩杆头(121)，伸缩杆头(121)套在联动杠杆杆身(122)的端部；伸缩杆头(121)的内腔与联动杠杆杆身(122)之间装有压簧(IM)；伸缩杆头(121)上固定有一根牵引钢绳(128),牵引钢绳与重锤(129)相连；重锤(129)下侧方设有转轴托杆(125)，转轴托杆的一端置于重锤(1 )的下面，另一端设有衔铁(1 )，衔铁(126)下方设电磁铁(123)；在罐笼活底盘的端部设有联动杠杆压块(141 )，联动杠杆压块(141)的底面与罐笼死底盘(5)的底面处于同一水平；联动杠杆(111)的伸缩杆头(121)伸出时，恰好位于联动杠杆压块141的底面。
5.根据权利要求3或4所述罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置，其特征是所述联动杠杆系设有下复位杠杆(116)和下复位连杆(115)，下复位杠杆(116)中部设固定轴，一端与下复位连杆(115)上端铰接；下复位连杆(115)的下端与杠杆113铰接；在罐笼活底盘的端部设下复位杠杆压块(142)，下复位杠杆(116)的端部位于下复位杠杆压块(142)下面。
全文摘要
本发明公开了一种罐笼立井托接活底盘型罐笼承接装置，包括托罐爪组、联动杠杆系、支撑结构组成。支撑结构设置在与活底盘型罐笼两端相对的井底峒室底板上且位于轨面以下，托罐爪组设于支撑结构上且位于井底峒室轨面以下，每个罐笼两端相对的井壁上至少各设一组托罐爪组；联动杠杆系依靠与罐笼位置的联动来驱动各组托罐爪组的托爪同时伸缩，各组托罐爪组的托爪都处于伸出状态时，托爪托住活底盘，托爪都处于收回状态时，罐笼无障碍上下运行。联动杠杆系还设有下复位杠杆机构，用于罐笼以爬行速度过卷时的过卷保护和活底盘型多层罐笼的承接。本发明装置采用滚动和杠杆传动并与罐笼活底盘联动，能耗低、动作过程简单省时、结构简单、动作安全可靠。
文档编号B66B17/16GK102249139SQ20111020578
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者赵汝顺, 逯鸿飞 申请人:赵汝顺, 逯鸿飞